Java7 Fork/Join框架与闭包：工作窃取算法解析

"这篇资料主要讨论了闭包的概念以及Java7中的Fork/Join框架，同时提到了工作窃取算法的实现。" 在计算机科学中，闭包是一种强大的编程概念，它结合了代码块（一个可执行的代码片段）与上下文环境（即对变量的引用）。闭包允许函数或方法访问并操作其外部作用域内的变量，即使在其定义的外部调用，这在函数式编程和并发编程中尤其有用。描述中提到的"匿名内部类"是Java中创建闭包的一种方式，它可以捕获和保留外部类的变量状态。 Java7引入了Fork/Join框架，这是一个用于并行计算的高级框架，灵感来源于Cilk语言的工作窃取算法。工作窃取算法的目标是有效地在多核处理器系统上分配任务，提高计算效率。Fork/Join框架的核心在于将大任务分解为小任务（分而治之的策略），然后并行执行这些小任务，最后将结果合并。它通过两个主要的数据结构来实现：全局队列和局部队列。 全局队列存放所有的子任务，而每个工作线程（worker thread）都有一个局部队列。当工作线程没有任务时，它会尝试“窃取”其他工作线程的局部队列中的任务，这就是“工作窃取”的概念。这种设计减少了任务调度的开销，并且使得系统在处理不同数量的任务时能保持较高的效率。 在工作窃取的实现中，有以下几个关键点： 1. **push** 和 **pop** 操作只能由队列的所有者线程进行，确保数据一致性。 2. **take** 操作被限制为每次只被一个偷窃线程使用，通过一个入口锁（entry lock on take）来实现同步。 3. 当双端队列（deque）为空时，线程会随机选择另一个队列进行窃取操作，以防止某些队列长期处于空闲状态。 Fork/Join框架和工作窃取算法是Java7为了提升并行计算能力而引入的重要特性，尤其对于大数据处理和复杂计算场景非常有益。同时，闭包的概念是理解这一框架工作原理的关键，因为它允许在并发环境中安全地管理共享状态。